桃山风景名胜区位于黑龙江省中部，红松的故乡—大兴安岭的西坡南麓，松嫩平原北际，呼蓝河上游源头，是伊春市的西南门户。风景区所处的桃山林业局，东与朗乡林业局接壤，南临通河林业局，西与双丰林业局相邻，北靠铁力林业局。
境内自西向东有绥佳线国铁穿过，风景区有国铁桃山站接送旅客。铁路、公路交通方便，四通八达。两条国防公路贯穿本区，一处经铁力市可直达伊春市，出境南岔可直达佳木斯市，两条国防公路西行可直达省会哈尔滨。
风景区境内地貌骨架为上古生代海西宁运动华西里隆起褶皱构造带，由花岗岩、玄武岩构成。成土母质主要是花岗岩的风化物。山土母质一般较粗，主要是残积或被积母质；含石块或砂质，陡坡上的粗粒花岗岩，长形成粗骨石质母质；河岸洼地和沟谷阶地是冲积或淤积的沉淀物，含有卵石的沙土层或混有沙质的重壤粘土、母质。桃山风景名胜区属小兴安岭西坡南部低山丘陵地带，地貌成起伏波状，整个地貌为丘陵低山区。
风景区地处北温带，属温带大陆性季风气候，司机气温变化较大。年平均气温为1.10C。最冷约为1月，平均气温为-23.30C，最低气温为-42.6C，皆因西伯利亚强寒流侵袭所致。最热月7月，平均气温21.10C，最高气温为320C。全年无霜期113天。
风景区内的地带性植被为红松阔叶林，主要组成以红松为主，半生多种温性阔叶树种，多达10余种，其中一些第三纪孑遗种，如：水曲柳、黄檗、核桃楸等；林内藤本植物如山葡萄、北五味子、狗枣、猕猴桃等，呈温带针阔叶混交林具有亚热带景色，同时还伴生一些“欧亚针叶林区”的寒温带针阔叶混交林，既有南方（亚热带）景色，又有北方（寒温带）植物类。
桃山属低山丘陵地带，地处松嫩平原与兴安岭-的交界处，地势东高西低，呈波状地貌，山地占90%，俗称“九山半水半分田”境内森林资源十分丰富，多为天然林，主要有：松、羊、椴、榆、桦等，针阔叶混杂，并更新了大片新林，满山密布。原始森林是难得的风景资源，同时又开展登山、森林宿营的好去处。
桃山具有秀美的山水风景，恰似北国江南。小东沟八仙湖森林公园、桃源湖、悬羊峰、桃山古洞、鹰口嘴岩、相思山、石塔青松等景点和景区，山水相映。青山绿水，好比一幅天然的翡翠图。尤其八仙湖、桃源湖优雅的水库型湖泊景观，加上夏季的凉爽气候为景区夏季旅游者提供十分理想的场所；两湖在冬季，冰峰雪裹，银装迷人，又是开展溜冰赏雪之佳处。
桃山有难得的野生动物资源，由月的森林环境栖息着黑熊、野猪、山兔、紫貂、马鹿、狍子、羚羊、獐、飞龙、田鸡、松鼠、松花蛇等多种野生动物。1980年以来，国家开辟的第一个天然野生动物饲养狩猎场。目前已建成3处别具特色的别墅式猎人营地，已接待多个外国旅游者、狩猎者。